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学問・資格

2016/10/30

トラ技2016年11月号の付録基板を組み立ててみた

トランジスタ技術2016年11月号の付録基板を組み立ててみた。

Tr1611piccaso

 距離センサーと気温気圧湿度センサーは手持ちがあった。アンプ部分は実験用に作った外付け回路を使いまわすから組み立て不要。
 なんで、部品キットは買わずに済ませようと思った。<-これが間違いだったのかも。

 R,Cは部品箱をかき回して集めた。PIC16F1509と2N7000はRSコンポーネンツで見つけて発注。

 残ったのがI2Cインターフェースの液晶モジュール。

 ググると、なんとAmazonで見つかる。Amazonで売ってる、ということに驚く。もう、文字通り、何でもありだわAmazon。
 それも似たようなモジュールがぞろぞろと出てくるのに驚く。さらに値段もバラバラなのに驚く。

 記事で使っているのに近そうな物に当りをつけて発注したのがこれ。
EasyWordMall IIC / I2C / TWI 1602 LCD モジュール ブルー スクリーン IIC/ I2C Arduino用

 御推察の通り、こういったモジュールの出処は中国。
 当然安い。ほかの部品とまとめ買いしたので送料もかからない。
 こうゆうことだと国内の小売りもメーカーも太刀打ちできない。

 但し、データシートの類は一切ついてこない。ブツだけがエアキャップに包まれて郵便物扱いでやって来る。
 メーカー名もはっきりしないので、ネットサーフィン(死語?)というか、それっぽいところを探り探りしてデータをダウンロードする。
 が、得られたデータシートもその製品のものは見つからず、使われているコントローラのものだけだったり、中国語で書かれていて訳が分かんなかったりする。

 さらに、配送に時間がかかる。しっかり2週間、ええ、待ちますとも、子供の頃なんかは部品発注しても届くのはひと月先だったもんな...。
 注文したのをチョット忘れかけた頃合いで、それでもキチンと届くのだからから大したもんだ。

 幸い記事と同等のもの(らしい...)で寸法もあってる。
 PIC16F1509にファームを書き込んでRaspberryPiその他もろもろ実装して、起動したのですが...

   LCDに文字が出ない。


 ということで、ここからが本題ですが、結論から言えば液晶モジュールのI2Cのアドレスが違っていることがあるらしい、ということです。

 トラ技のサポートページからソフトウエア一式"TR1611P.zip"をダウンロードして解凍。
"第2特集第2章(2次試作)\PICスパコン拡張ボード[センサ版]"の中の"CQClock¥lcd1602_lib.c"を見ると

void lcd_out(unsigned char code, unsigned char flag)
{
    char data;
    data = ((code & 0xF0) | flag) | 0x08;   // +RS
    SendI2C(0x7E, data);                    // +BL
    SendI2C(0x7E, (data | 0x04));           // +BL+EN
    SendI2C(0x7E, (data & 0xFB));           // +BL-EN
    __delay_us(30);                         // 遅延
}

 I2Cのアドレスデータは0x7Eとなっている。但しアドレス値は7~1bit(最下位ビットはR/Wフラグ)なので実際の値としては0x3F。
 ところがネット上の他の使用例を調べるとアドレス値は0x27になっている。

Lcd1602a

Lcd1602b

 ここで使っているI2C液晶モジュールは秋月電子通商等でもおなじみのパラレルインターフェースの液晶モジュールに、I2C->パラレル変換ICである"PCF8574"を実装した回路基板を抱き合わせたもののようである。

 ややこしいのは同等品として"PCF8574A"という型番もあって、それぞれアドレス値が異なるということ(機能は同じ)。

 PCF8574   : 0x20~0x27
  PCF8574A : 0x38~0x3F
 (下位3bitは外部端子A2-A0で決まる)

 両方使えば最大16個まで接続できますよ、ということらしいのだけど、単に上位品、機能改良版かと思い込んでしまいそう。こうゆうの、製品化するときは怖いよねぇ。

 トラ技の記事で扱われたモジュールは、"PCF8574A"を使っていたのか?

 ひょっとして出回っているモジュールには"PCF8574"を使ったものと"PCF8574A"を使ったものとが混在しているのでは?
 しかも外部端子A2-A0の設定もよく判らない。全部PULLUPしてあるかPULLODWNしてあるかどっちかだろうけど、検索した画像では同じような基板なのにアドレス設定用のジャンパがあったりなかったりする。

 結局、やって来たモジュールが0x20,0x2F,0x38,0x3Fのどのアドレスかは運次第、だったりして。

 カオスじゃ。
 ビバ、ハロウィーン~!! トリック オア トリート!!ってか


 以下、その他の気づいた点もまとめて。

1.上述の通り、PIC16F1509に書き込むファームウエアはトラ技のサポートページの"TR1611P.zip"の中の
"第2特集第2章(2次試作)\PICスパコン拡張ボード[センサ版]"の中の"CQClock"をI2Cのアドレスを修正した上でコンパイル->焼き直しする必要がありそうです。

2.コンパイル、焼き込みにはMAPLAB X IDEとPICKIT3または相当品が必要。トラ技付録基板はPICKIT3に直結できるICSP端子があるけれど、5V系と3.3V系が混在するので、焼きこみは別途ブレッドボード等で行った方が無難そう。

3.PICKIT3に書き込むファームウェアのソースは上記の通り。一方、RaspberryPi上で実行するPythonのスクリプトは
  "第2特集第2章(1次試作)\ラズパイ\work\talk1.py"
 と、それぞれ別のフォルダにあるので注意。

4.そもそもPIC16F1509に書き込むファームウェアのhexファイルは"TR1611P.zip"の中の
  "第2特集第2章(2次試作)\PICスパコン拡張ボード[センサ版]\CQClock20160926.hex"
 らしいのだけれど、これはトラ技記事にある名称"Raspberry Speech"と異なっていて分かりにくい。

以上、自分で部品集める方の参考になれば。

2016/10/04

オートファジーの話ならNHKサイエンスゼロがわかりやすいですよ

 2016年のノーベル医学生理学賞を、東京工業大の大隅良典栄誉教授が受賞されたとのこと。
 業績である「オートファジー(自食作用)」についてはNHKサイエンスゼロの中で詳しく報じています。
 
  No.517 
長寿のカギ!? 細胞内のリサイクル“オートファジー”

 これ、2015年9月13日 放送なんですね。去年です。まさに慧眼。

 確かにガードナー国際賞の受賞というタイミングではありますが、我々素人には馴染みのない、地味目な話題を、しっかり取り上げてくれています。

 この番組、重力波検出とか113番元素の発見のようなトピック的な話題はもちろんのこと、塩害に強い耐塩性の植物の開発やカイコに薬を作らせる研究など、割とシブイところをチョイスしていたりと面白いです。

 福島原発の事故の報道もどこよりも詳細にだったし、極めつけは例のSTAP細胞発見を報じなかったこと。
 STAP細胞関係で報じたのは、その後明らかになった、研究の問題点の解説でした。サイエンスゼロの中の人は、この報を最初から懐疑的に見てた、ということでしょうね。

 南沢奈央さんカワイイし(<-そこかよ)、正に、侮りがたし、です。
 ...っと竹内薫さん、著書、拝読しております!!。

2010/11/10

究極の破壊 進行中

 

LHCは通常、陽子を加速して衝突させる実験を行っていますが、現在はなんと鉛の原子核を加速して衝突させています。
Atraslive

ATLAS検出器のイベントライブ(上のように検出した軌跡が”LIVE”で見られます)
ATRAS検出器 御本家
LHC 御本家

 いや~陽子の衝突に比べると、さすがに派手ですねぇ~。詳しいことは解らんけど、なにがおきてるんでしょうねぇ。
 それにしても鉛なんか飛ばして、加速器とか検出器とか汚染されたりしないのかな?ちゃんと掃除とかするのかな。

2008/04/29

生目21号墳は前方後円墳(発掘調査速報より抜粋)

生目古墳群史跡公園に行ってみたら、発掘調査速報vol1なるリーフレットが置いてあった。
興味深い内容なので、以下、抜粋させていただきます。

  1. 生目21号墳に鍵穴状の周溝が発見された。従って生目21号墳は円墳ではなく前方後円墳であることが確認された。
  2. 前方部は東側に伸びており、古墳の全長は33m程だったとみられる。(生目古墳群の前方後円墳の中では一番小さい)
  3. 葺き石は施されていなかったらしい。(生目古墳群の他の前方後円墳には葺き石がある)
  4. 周溝から十数基の地下式横穴墓が発見された。
  5. 出土品(壺型の埴輪、高坏、等)から見て4世紀中頃から後半に造営されたと考えられる。

前方部はいつ削られたのか?葬られたのは如何なる人物なのか?
小さい古墳なのにミステリー満載。

Imgp0931


その他写真はこちら

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著者:柳沢 一男,北郷 泰道,竹中 克繁,東 憲章
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2007/07/06

PSoCによるバットディテクタの製作(2) 

 以下、回路の要点を説明しておきます。
 超音波を可聴周波数に変換するには”2つの周波数の信号を乗算すると、それらの和と差の周波数を持つ信号が得られる”という原理に基づきます。

     2sin(2πf1)sin(2πf2)=
           -cos(2πf1+2πf2)+cos(2πf1-2πf2)

 で、詳しいことは置いといて(当ブログは全部こんな調子です、御容赦を)、実現する方法として最も簡単なのが「乗算する信号に方形波を使う」方法のようです。PSoCでもアナログブロックの入力にあるスイッチを切り替えて、信号入力の正負を反転させる(=半波長が1、残りが-1の方形波を乗算する)ことで実現できるそうです。乗算後の信号には和の周波数成分が含まれますが、これをローパスフィルタで取り除くと、差に相当する周波数が得られます。聞きたい超音波に近い周波数を乗算すれば、可聴周波数にまで落とすことができるわけです。
(参照:Application Note AN2111 Heterodyne with Quadrature Outputs,PSoC Style)
Blockzu_4

 
 

 
 

 乗算する信号すなわちスイッチの切り替えタイミングはデジタルブロックに構成したPWMで発生し(局部発振器と称する)、この出力を入力スイッチの制御信号(AMOD)に接続して変調を掛けます。
 局部発振器のPWMの設定とローパスフィルタの構成は開発用ソフトPSoC designerのメニューに従えば簡単に設定できます。本器では局部発振周波数を40kHz、ローパスフィルタのカットオフ周波数を10kHzとしています。
 しかし、”PWMの出力を入力スイッチのAMOD信号に接続”する方法はメニューにはありません。生成されたCPUのソースリストに追記する必要があります。

   //Enable modulator for ASC10 & ASC12
   M8C_SetBank1;
   AMD_CR0 |= 0x22; //modulator input connect to GlobalOutputEven[0]
   M8C_SetBank0;

 4行目、レジスタAMD_CR0の設定によりアナログモジュールASC10またはASC12のAMOD信号の接続先を設定することができます。
(ここではPWM出力をGlobalOutputEven[0]を通してAMODに接続している)

 以下にPSoCのプロジェクトファイルと、周辺回路図を置いておきます。

プロジェクトファイル batdetector.lzh (377.7K)

周辺回路図 batdetector.pdf (71.5K)

 周辺回路は電源、出力アンプと超音波センサぐらいです。
超音波センサには日本セラミック(株)製 空中用超音波センサR40-10を、出力アンプにはNJM2073を使用しています。

文献:
PSoC Technical Reference Manual  (Cypress  Semiconductor)
CY8C27442data sheet            (Cypress  Semiconductor)
Application Note AN2111 Heterodyne with Quadrature Outputs,PSoC Style  (Cypress  Semiconductor)
はじめてのPSOCマイコン   (桑野雅彦 著 CQ出版社 刊)

謝辞:
設計に当たり参考にさせていただきました。感謝の意を表します。
http://www5b.biglobe.ne.jp/~YASUSI/index.htm
  YS design studio様
http://bluefish.orz.hm/sdoc/ele.html 
  K.I様
http://www.pastelmagic.com/ 
  pastelmagic様
http://www003.upp.so-net.ne.jp/doggie/index.htm 
    doggie様
http://www.cypress.com/index.html
    cypress  Semiconductor様

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ミニプログラマセット/CY3210-MINIPROG1
PSoC混在シグナルアレイ/CY8C27443-24PXI

 

PSoCによるバットディテクタの製作

 PSoCはCPUと共に、プログラマブルなロジックブロックと、スイッチトキャパシタとOPアンプからなるアナログブロックを併せ持つ、デジタルアナログ混在デバイスです。
 増幅器、フィルタ等を容易に構成でき、さらにそれらのパラメータをCPUから変更することができます。

 PSoCデバイスのプログラムキットを入手して暫くほったらかしにしていたのですが、こんなものを作ってみました。

Imgp0842

超音波を可聴周波数に変換する、所謂バットディテクタです。

この装置の元ネタは
http://www5b.biglobe.ne.jp/~YASUSI/index.htm
  YS design studioさんのバットディテクタで、
http://www.marutsu.co.jp/user/shohin.php?p=36051
  最近では(株)マルツ電波さんでも販売しています。

同種の装置は他にも幾つか発表されています。
http://homepage.mac.com/pofworks/bat_kit.html
   ふくろうわーくす
http://www.din.or.jp/~fpc/Ptr/bdtctr.htm
   Pettersson bat detector
http://www.mb-labo.com/Batdetector/index.htm
   かっちゃんの・電子工房

これらと同等のことをPSoCに焼きこんでみた、という訳です。

 まずは、実際にどんな感じに聞こえるのか、結果から。

秋月電子通商で売っていた超音波距離計の出力
ダウンロード kyorikei.mp3 (418.8K)
飾りに使う金属製の輪とチェーンをアルミ板に落としてみた
ダウンロード chain.mp3 (631.8K)
夕方の近所の公園にてコウモリの飛び交う様
ダウンロード bat-20070627.mp3 (2011.2K)

 こうもりは公園や川原などで夕方、完全に暗くなる前頃によく見られます。蚊が多いので注意(これを狙って飛んでいるのだから当然かも)。
 上空数メートルくらいを飛び交ってました。こんなにいたのかと、実感します。

 他に局部発振周波数を60kHzにするとインバータ蛍光灯の音が聞ける。
ダウンロード keikoto60kHz.mp3 (363.7K)

 回路説明は次回。

2006/09/17

スペースシャトルの動画

NASAのビデオライブラリ
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/Video_Gallery_Archives.html
 の Video from Atlantis' Left Booster Rocket

とポッドキャスト
http://www.nasa.gov/multimedia/podcasting/index.html
http://www.nasa.gov/multimedia/podcasting/vodcast_page_regular.html (<-どっかいっちゃいましたねえ)

 の Solid Rocket Booster Camera

 2本の動画をぜひ、御覧ください。
 両方ともSRB(固体ロケットブースター:燃料タンク側面に付いている)の側面に搭載されたカメラからの画像です。

 ビデオライブラリはシャトル底面を見下ろす位置に据え付けられており、シャトルはもちろんのこと、発射後の地上の様子が映し出されます。さらにはSRB分離後、ゆっくりと回りながら落下していくのです。宇宙と地上の狭間の超高空ダイビング、暗い空と青い地球が交互に視線を横切り、最後には海上に見事着水。SRBは回収再利用されるため、発射から帰還までを捉えた映像となるのでしょう。しかもロケットからの視線で、ですよ。

 ポッドキャストの方は、カメラが燃料タンク側面を向いおり、映像はSRBが切り離されるところから始まります。映像はこちらのほうが鮮明で、その上、なんと音声付です。分離時の衝撃音から風切音、SRB本体の軋む音、パラシュートの開く音、着水音と迫力満点です。

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リンク

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  • livecam

写真:生目

  • 10号墳

    宮崎市北西部に位置する生目古墳群の写真を集めました。 なおcocologでは1MB以上のファイルがダウンロードできませんので生データが必要な下記のリンクへどうぞ。
            ikime0704